संकल्पनात्मक इम्पीडेंस विधि, जिसे EMF विधि के रूप में भी जाना जाता है, आर्मेचर प्रतिक्रिया के प्रभाव को एक समकक्ष काल्पनिक रिअक्टेंस से बदल देती है। इस विधि का उपयोग करके वोल्टेज विनियमन की गणना करने के लिए, निम्नलिखित डेटा की आवश्यकता होती है: प्रत्येक फेज के लिए आर्मेचर प्रतिरोध, खुले-सर्किट वोल्टेज और फील्ड करंट के बीच संबंध दर्शाने वाली ओपन-सर्किट विशेषता (OCC) वक्र, और छोटे-सर्किट करंट और फील्ड करंट के बीच संबंध दर्शाने वाली छोटे-सर्किट विशेषता (SCC) वक्र।
एक संक्रमणी जनित्र के लिए निम्नलिखित समीकरण दिए गए हैं:
संक्रमणी इम्पीडेंस Zs की गणना करने के लिए, माप की जाती है, और Ea (आर्मेचर-प्रेरित EMF) का मान निकाला जाता है। Ea और V (टर्मिनल वोल्टेज) का उपयोग करके, वोल्टेज विनियमन की गणना की जाती है।
संक्रमणी इम्पीडेंस की माप
संक्रमणी इम्पीडेंस तीन प्राथमिक परीक्षणों द्वारा निर्धारित की जाती है:
DC प्रतिरोध परीक्षण
इस परीक्षण में, एल्टरनेटर को स्टार-संयोजित माना जाता है, जिसका DC फील्ड वाइंडिंग खुला-सर्किट होता है, जैसा कि नीचे दिए गए परिपथ आरेख में दिखाया गया है:
DC प्रतिरोध परीक्षण
प्रत्येक टर्मिनल के युग्म के बीच DC प्रतिरोध अमीटर-वोल्टमीटर विधि या वीटस्टोन की ब्रिज का उपयोग करके मापा जाता है। तीन मापे गए प्रतिरोध मानों Rt का औसत निकाला जाता है, और प्रति-फेज DC प्रतिरोध RDC Rt को 2 से विभाजित करके प्राप्त किया जाता है। चमड़ा प्रभाव को ध्यान में रखते हुए, जो प्रभावी AC प्रतिरोध बढ़ाता है, प्रति-फेज AC प्रतिरोध RAC RDC को 1.20-1.75 (सामान्य मान: 1.25) के गुणांक से गुणा करके प्राप्त किया जाता है, जो मशीन के आकार पर निर्भर करता है।
खुले सर्किट परीक्षण
खुले सर्किट परीक्षण द्वारा संक्रमणी इम्पीडेंस का निर्धारण करने के लिए, एल्टरनेटर निर्धारित संक्रमणी गति पर कार्य करता है, जिसके लोड टर्मिनल खुले होते हैं (लोड अलग किए जाते हैं) और फील्ड करंट पहले शून्य सेट किया जाता है। संबंधित परिपथ आरेख नीचे दिखाया गया है:
खुले सर्किट परीक्षण (अनुसरण)
फील्ड करंट को शून्य सेट करने के बाद, इसे चरणों में धीरे-धीरे बढ़ाया जाता है, जबकि प्रत्येक वृद्धि पर टर्मिनल वोल्टेज Et की माप की जाती है। सामान्यतः प्रेरण करंट को बढ़ाया जाता है जब तक टर्मिनल वोल्टेज निर्धारित मान का 125% नहीं हो जाता। खुले-सर्किट फेज वोल्टेज Ep = Et/sqrt 3 और फील्ड करंट If के बीच एक ग्राफ बनाया जाता है, जो ओपन सर्किट विशेषता (O.C.C) वक्र देता है। यह वक्र एक मानक चुंबकीय वक्र के आकार का दर्पण बनाता है, जिसका रैखिक क्षेत्र विस्तारित होकर एक वायु अंतर रेखा बनाता है।
O.C.C और वायु अंतर रेखा नीचे दिए गए आंकड़े में दिखाई गई है:
छोटे सर्किट परीक्षण
छोटे सर्किट परीक्षण में, आर्मेचर टर्मिनल तीन अमीटरों के माध्यम से छोटे किए जाते हैं, जैसा कि नीचे दिए गए आंकड़े में दिखाया गया है:
छोटे सर्किट परीक्षण (अनुसरण)
एल्टरनेटर शुरू करने से पहले, फील्ड करंट को शून्य कम किया जाता है, और प्रत्येक अमीटर को निर्धारित पूर्ण लोड करंट से अधिक की सीमा पर सेट किया जाता है। एल्टरनेटर निर्धारित संक्रमणी गति पर कार्य करता है, जिसका फील्ड करंट धीरे-धीरे चरणों में बढ़ाया जाता है - खुले सर्किट परीक्षण की तरह - जबकि प्रत्येक वृद्धि पर आर्मेचर करंट की माप की जाती है। फील्ड करंट को बढ़ाया जाता है जब तक आर्मेचर करंट निर्धारित मान का 150% नहीं हो जाता।
प्रत्येक चरण के लिए, फील्ड करंट If और तीन अमीटर पाठों का औसत (आर्मेचर करंट Ia) रिकॉर्ड किया जाता है। Ia और If के बीच ग्राफ बनाया जाता है, जो छोटे सर्किट विशेषता (S.C.C) देता है, जो आमतौर पर एक सीधी रेखा बनाता है, जैसा कि नीचे दिए गए आंकड़े में दिखाया गया है।
संक्रमणी इम्पीडेंस की गणना
संक्रमणी इम्पीडेंस Zs की गणना करने के लिए, सबसे पहले ओपन-सर्किट विशेषता (OCC) और छोटे-सर्किट विशेषता (SCC) को एक ही ग्राफ पर रखा जाता है। फिर, निर्धारित एल्टरनेटर वोल्टेज प्रति फेज Erated के संगत छोटे-सर्किट करंट ISC का निर्धारण किया जाता है। संक्रमणी इम्पीडेंस फील्ड करंट के लिए ओपन-सर्किट वोल्टेज EOC (जो Erated देता है) के और संगत छोटे-सर्किट करंट ISC के अनुपात के रूप में प्राप्त किया जाता है, जो s = EOC / ISC के रूप में व्यक्त किया जाता है।
ग्राफ नीचे दिखाया गया है:
उपरोक्त आंकड़े से, फील्ड करंट If = OA को ध्यान में रखें, जो प्रति फेज निर्धारित एल्टरनेटर वोल्टेज उत्पन्न करता है। इस फील्ड करंट के लिए, ओपन-सर्किट वोल्टेज AB द्वारा प्रतिनिधित्व किया जाता है।
संक्रमणी इम्पीडेंस विधि के अनुमान
संक्रमणी इम्पीडेंस विधि मानती है कि संक्रमणी इम्पीडेंस (ओपन-सर्किट वोल्टेज और छोटे-सर्किट करंट के अनुपात से OCC और SCC वक्रों के माध्यम से निर्धारित) तब निरंतर रहता है जब ये विशेषताएं रैखिक होती हैं। यह आगे मानता है कि परीक्षण की शर्तों के तहत चुंबकीय फ्लक्स लोड के तहत फ्लक्स के समान होता है, हालांकि यह त्रुटि लाता है क्योंकि छोटे-सर्किट आर्मेचर करंट वोल्टेज से लगभग 90° पीछे रहता है, जिससे अधिकांशतः डी-मैग्नेटाइजिंग आर्मेचर प्रतिक्रिया होती है। आर्मेचर प्रतिक्रिया प्रभाव को आर्मेचर करंट के अनुपात में वोल्टेज गिरावट के रूप में मॉडल किया जाता है, जिसमें रिअक्टेंस वोल्टेज गिरावट शामिल होती है, जिसमें चुंबकीय रिलक्टेंस निरंतर मानी जाती है (सिलिंड्रिकल रोटरों के लिए मान्य है क्योंकि एकसमान वायु अंतर होता है)। कम प्रेरण के तहत, निरंतर रहता है (रैखिक/असंतुलित इम्पीडेंस), लेकिन संतुलन ओपन-सर्किट विशेषता (OCC) के रैखिक क्षेत्र से अधिक को कम करता है (संतुलित इम्पीडेंस)। यह विधि वास्तविक लोडिंग की तुलना में उच्च वोल्टेज विनियमन देती है, जिसे निराशावादी विधि के रूप में जाना जाता है।
